汉洪高速公路监测方案

目录TOC\o"1-1"\h\z1工程概况12观测方案23观测方法与实施细那么214监测工期255信息反应、质量体系256试验资料整理及监测成果297办公设施338工作程序和工作制度338附表336汉洪高速公路软土地基沉降观测方案1工程概况汉洪公路路线全长51.551KM，其中起点至开发区沌口东荆路段利用规划的城市主干道梅子路5.52KM。现已完成施工图设计，施工、监理单位已进场工作，其建设总里程为46.031km，一期土建工程施工分为九个合同段。汉洪高速公路沿线地质条件差，软土分布广泛，土性变化复杂。全线软土路基地段共约25公里〔扣除桥梁长度〕，主要集中在第二至第九合同段。2软土路基施工监测的目的：软基施工监测是对软基处理及路基路面施工过程进行全过程的动态监测，并将监测结果及时反应，从而对施工进行调整和指导，确保工程质量到达设计要求，并尽可能节约投资。监测目的是在保证路堤变形稳定的前提下，提出最正确的填土速率和应采取的相应工程措施，到达加快施工进度的目的；根据实测沉降曲线预测地基固结情况，确定预压合理的卸载时间，推定剩余沉降；根据推定的剩余沉降量确定填方预留沉降量；根据监测报告指导路面基层、面层施工。3监测的根本要求：1、检测单位须上报检测单位的检测资质、高速公路软基施工检测业绩及实施性的软基施工监测方案。2、监测的内容：沉降、位移、测斜、空隙水压力。3、软基监测观测点布置：原那么上路基地段每100－200米设置1个观测断面，桥头路段及过渡段均设置1－2个观测断面，每个构造物路段设置1个观测断面。全线共需布置观测断面约250个。具体布置方案及数量与总监办、设计代表协商确定。标准观测断面的测点设置：3块沉降板、6根边桩、2孔测斜管、1组孔隙水压力计。4监测时间阶段：1〕、路堤填筑期：路堤分期逐段开始填筑起，至堆载预压及卸载完毕。监测起始时间大约为2006年元月，监测时间约15个月。2〕、路面结构施工工期：指路基处理工作全部结束，并到达设计要求，进行路面底基层、基层及面层施工期。观测时间约12个月。2观测方案观测目的1、对沿线各个软基监控断面的填土过程进行平安监控，通过观测施工过程中的水平位移，确定加载速率，指导工程施工；2、根据实际观测结果，分析地基固结状况及工后沉降开展趋势，计算工后沉降，并为卸载施工提供依据；3、及时分析观测数据，确定等载或超载预压时间，推荐路面施工的合理时间，确保路面施工时不会导致路基失稳；4、分段反求总沉降系数。观测方案的编制依据《建筑地基处理技术标准》(JGJ79-2002)《公路软土地基路堤设计与施工技术标准》(JTJ017-96)《公路路基施工技术标准》(JTJ033-95)《工程测量标准》(GB50026-93)《公路全球定位系统〔GPS〕测量标准》(JTJ/T066-98)《岩土工程勘察标准》(GB50021-2001)《公路工程地质勘察标准》(JTJ064-98)软基监测重点通过对汉洪高速公路沿线的工程和地质条件的研究分析，对不同条件路基，不同处理方法在施工不同时段中的监测重点有所不同。桩网复合地基处理法该方法是一种较为新颖的地基处理方法，主要是采用桩(CFG桩或粉喷桩)加固桥头地基，技术可行、经济，但是，目前工程界对桩网复合地基的力学机理尚未完全掌握，施工过程中除了要求对有关材料或结构进行质量检测外，还必须对结构在施工过程中的变形和应力、加固效果进行跟踪监测。桩网工法施工的监测重点是桩受力状态及其变形状态，以便更清楚地把握桩的设计参数的合理性，分析桩的受力机理。2.3.2塑料排水板堆载预压法堆载预压法是比拟常用的地基处理方法，本工程设计采用的排水方法分别有塑料排水板、水平排水等方法，该方法经济，已被广泛用在道路、填海等软基处理工程，积累了较为丰富的工程经验。常规的边桩位移、沉降监测是堆载预压工法在工程实施中投资、进度、工期控制的不可缺少的辅助措施。堆载预压法的监测重点是路基稳定和软土的固结情况，以便控制施工填筑进度和推算卸载后的沉降情况，掌握预压加载效果。监控工程监控工程分为应力观测和变形〔位移〕观测。应力观测包括：孔隙水压力观测；变形观测包括：地表沉降观测、边桩水平位移及沉降、地下水平位移〔测斜〕观测。通过断面监控，到达控制该断面路堤稳定、指导该路段路堤施工的目的。软基监测断面设计软弱路基处理的主要技术问题是：道路路基填筑过程的边坡稳定问题、路基处理工程的质量评价问题(包括工后沉降的分析和卸载时间的把握)。为了解决上述问题，工程中必须采用一些必要的监测措施，如：全断面沉降、表层沉降板、边桩位移、测斜、孔隙水压力计以及土压力计等，根据本工程的特点，监测工程主要安排有表层沉降、边桩位移、测斜、孔隙水压力。由于本工程线路较长，地质情况复杂，且大局部地段均为软基和高填土，为保证全线软土路基平安快速地完成，必须建立软基监控系统。监控断面由监控单位进行观测，并接受建设单位监控领导小组的指导，结合施工、监理单位提供的监测资料，进行综合分析。监控断面的设置原那么是在各个软土段内选择填土高、软土厚度大、性质差的薄弱位置或其它典型断面作为监控断面，分别埋设沉降板、边桩位移、测斜管和孔隙水压力计。由于建设单位只提供了观测断面总数量和各监测断面所在的标段情况，而未提供实际监控工作量〔观测标的数量、观测频率和观测工期〕和路基断面的土层物理性质资料。因此，在布设断面的位置及仪标位置前需要对监测断面进行补充勘察，并取土样进行相关试验，取得相应监测断面的路基土层物理力学性质指标。各监测段面的监控工作量布设根据我单位在软土地基方面工作经验和相关标准要求确定。同时，由于没有提供工作量布设平面图和剖面图，其具体监控断面的位置那么应在沉降监控细那么中根据地质资料、设计文件等详细设计。现初步对观测断面设计如下：图2.2观测断面设计图监测布置说明：①沉降板：JTJ017—96标准要求其埋置于路中心、路肩及坡趾的基底。本次设计中沉降板布置为每一断面在道中及两侧路肩各设置一个沉降板，同一断面三个沉降板。沉降板由底板、金属测杆和保护套组成底板尺寸为50cm×50cm×1cm，测杆直径为4cm，保护套管尺寸要能套住测杆并使标尺能进入套管，随填土增高，测杆和套管亦相应接长，每节长度小于50cm，接高后测杆顶面略高于套管上口，套管上口加盖封住管口，盖顶高出碾压面高度小于50cm。③位移观测边桩：JTJ017—96标准要求位移观测边桩应埋设在路堤两侧趾部，以及边沟外缘与外缘以远10m的地方，一般在趾部以外设置3~4个位移边桩，本次设计中边桩布置为每一观测断面的路堤两侧坡趾外各设置3根边桩，每一观测断面共设6根位移观测边桩。④测斜管：JTJ017—96标准要求营埋设于地基土体水平位移最大的平面位置，一般埋设于路堤边坡坡趾或边沟上口外缘左右的位置，测斜管底部应置于深度方向水平位移为零的应土层中至少50cm或基岩上。本次设计中的测斜管设置在每一个观测断面的路堤两侧坡趾处，管内放置测斜仪，孔深达软土层底部，且至少15m。⑤孔隙水压力计：JTJ017—96标准要求孔隙水压力计的平面布点宜集中于路中心，并与沉降、水平位移观测点位于同一观测断面上，孔隙水压力测点沿深度布设应根据实验分析需要而确定，一般每种土层均应有测点，土层厚时一般每隔3m~5m设一个测点，埋置深度应及至压缩层底。本次设计中设置的孔隙水压力计位于每一个观测断面道中，除图中标注说明外，沿深度每3m设置一个孔隙水压力计。实际布置根据断面勘察结果作适当调整，其布置观测仪标的设计工作量见表。表2.1观测仪标的设计工作量表桩号断面序号监测深度沉降板边桩测斜孔隙水压力计单断面深度小计单断面个数数量小计单断面个数数量小计单断面钻孔深度钻孔深度小计测斜管长度单断面钻孔深度钻孔深度小计单断面个数数量小计mm个个个个mmmmm个个133661836361515332503366183636151533合计2507507501500150045009000900037503750750750监测频率及监控标准本工程各监测工程的监测频率和控制标准，应根据监测目的和用途以及被监测参数的重要性来确定。平均路堤高约，预压高，沉降仅按考虑，按每次填筑〔压实厚〕，那么需填筑路堤，故必须填筑26次，因要在12个月内完成填筑，对沉降监控要求高，即监控频率要大，根据上述原那么、JTJ017—96标准和江汉平原、长江三角洲、珠江三角洲等地区软基沉降监控工程实际，监测频率列于表。表2.2监测工程的监控频率工作工程沉降板分层沉降孔压仪测斜边桩位移监测频率加载施工期〔12个月〕填筑时〔约3个月〕1次／层1次／层1次／层1次／层1次／层填筑间隙〔约9个月〕1次／3d1次／3d1次／3d1次／3d1次／3d恒载预压期第一个月内〔1个月〕1次／10d1次／10d1次／10d1次／15d1次／15d一个月后〔5个月〕1次／30d1次／30d1次／30d1次／30d1次／30d路面施工期〔6个月〕1次／60d1次／60d1次／60d1次／60d1次／60d注：当路堤填筑连续进行时，每天进行观测；当路堤稳定出现异常情况或者观测数据出现异常时加密观测。监控标准采用孔压、沉降、侧向位移三项指标综合控制。加载期间的稳定控制标准初步制定如下，待软基监控成果出来后，再根据前期监测结果进行调整、优化。单级孔压系数小于，综合孔压系数小于；沉降速率不大于10mm／d；侧向位移不大于5mm／d；测斜不大于4mm/d；每一级加载完成后继续进行观测，直至到达以下稳定标准前方可进行下一级加载。(1)单级孔压系数小于；(2)沉降速率小于6～8mm/d；根据上述标准综合判断路基是否处于危险状态，出现异常应立即通知业主采取相应处理措施。监测方法及精度要求表2.3监测方法监测工程监测对象监测方法、仪器观测目的地表沉降路基外表沉降板，水准仪地表以下土体沉降总量地面水平位移、垂直位移路堤外侧土体水平位移边桩，全站仪测定路堤侧向地面水平位移量兼测地面沉降或隆起，用于稳定检测地基土体水平位移地基内部土体地下水平位移标，测斜仪观测地基各层位土体侧向位移量，用于稳定检测和了解土体各层侧向变形以及附加应力增加过程中的变形开展情况地基孔隙水压力地基内部土体孔隙水压力计观测地基孔隙水压力变化，分析地基土固结情况表2.4观测精度要求监测工程精度要求地表沉降mm地面水平位移及隆起±地基深层水平位移孔隙水压力0.25kPa(3～5kg/cm2)地表水平位移观测选用日本拓普康(TOPCON)公司的GTS311和瑞士LeicaTC702全站仪，该仪器的测角精度±2″，测距精度±2mm+2ppm。图2.8全站仪现场测量图垂直位移(沉降观测)外表沉降的观测可根据不同阶段需要，采用LeicaDNA03电子水准仪，N3以及S1精密水准仪、铟钢尺读测，其测量精度可到达一等水准精度，仪器精度为±0.3mm/km。深层水平位移观测测斜仪采用北京产CX-03A型测斜仪或英国进口的SISCED数显测斜仪，测量精度为±4mm/15m〔系统总精度〕。图2.9测斜仪孔隙水压力观测选用瑞士的孔隙水压力计(SOLEXPERTSAG)及美国采集系统〔2700/E，40通道，美国KEITHLEY〕，量程为0～35kPa、0～200kPa等，精度可到达0.1%。图2.10孔隙水压力计与采集系统图2.11数据传感器表2.5拟投入本监测工程的主要仪器、设备表序号仪器、设备、名称、型号测试参数量程精度生产厂家数量1全站仪距离±2mm+2ppmTOPCON、Leica2台角度±2"2水准仪DNA、N3高程1～1000mLeicaWild2台3测斜仪CX-03A位移±600±4mm/15m北京航天部33研究所2套4测斜管CXG70位移————金坛市万邦工程仪器厂18套5孔隙水压力计PA-26W/8844孔隙水压力0～35kPa、0～200kPa等0.1%瑞士SOLEXPERTS公司2套6测距仪ND-21距离————美国2台8磁式沉降环CJH80沉降————金坛市万邦工程仪器厂54个9铟钢尺沉降50m2mm国产、leica4个2.9监测点的布置、埋设及监控方法所有的观测仪标均应在地基处理后、路基填筑前埋设完毕；路基填筑必须在所有仪标完成初读数后进行。其中埋设仪器及所需钻孔费用计入报价中。监测点的具体布置按后续将要制定的监控细那么进行。用于水平位移和沉降观测的基准桩埋设在变形区以外的原状土层上。基准桩距路堤坡趾的距离一般不小于20m。水准点按二等水准的要求，设置在土质坚硬便于长期保存和使用的地点上，并埋设混凝土标石。布设时间应在开工之后、正式观测前的施工准备阶段。布设时应根据现场情况及观测点布置情况统一布置。基准桩尽可能利用公路沿线控制桩。基准桩采用边长为20cm的钢筋混凝土预制方桩，埋置时保证打入硬土层不小于2.0m，在软土地基中打入深度不小于10m。桩周顶部50cm采用现浇混凝土加以固定，并在地面上浇筑1.0m×1.0m×0.2m的观测平台，桩顶露出平台15cm，在顶部预埋小段钢筋作为固定好的基点测头。基准桩的埋设示意图见图2.12。图2.12基准桩埋设示意图基准点埋设好后，进行基准点测量，精度要求到达相关标准和设计要求。之后将资料报与业主，并通告监理及施工单位，并提请各方施工时要对其进行保护。坡脚水平位移观测点采用边桩法，动态观测仪表应在软土地基处理之后埋设，在观测到稳定的初始值之后再进行路堤的填筑。边桩埋设在路堤两侧趾部以及边沟外缘以外10m～40m范围内，并结合稳定性分析在预测可能的滑移面与地面的切面位置布设，同一观测断面的边桩埋设在同一横轴线上。边桩采用100mm×100mm×1500mm的砼桩，采用预制桩，桩顶预埋小段钢筋作为测头。边桩的埋入后露出地面高度小于10cm。桩周上部50cm用混凝土浇筑固定，边桩布置示意如以下图2.13。图2.13边桩布置示意图沉降板由底板、金属测杆和保护套管组成，底部钢管用撑脚三角板焊接在沉降板中心处，节管用管箍连接，节管顶部套管上口用护管帽盖住，封住管口。采用双管式沉降标，预制好50cm×50cm×10mm的钢板，在钢板中央再固定钢管，测杆直径为4cm，外套PVC管保护，套管直径为8cm。埋设于砂垫层下，软基之上。用水平尺校正其水平度，用垂球来控制其铅垂度，埋设稳固，然后做好明显标志。随着填土的增高，测杆和套管亦相应接高，每节长度不宜超过50cm。接高后的测杆顶面应略高于套管上口，并高出碾压面高度不宜大于50cm。同时，套管上口加盖封住，防止填料落入管内影响测杆下沉的自由度，沉降板示意如以下图2.14。施工人员按设计的桩号断面将沉降板埋入铺好的砂垫层上。实际操作时，当第一层土压实后，在压实面上挖土坑(深度为20～30cm)，铺上5cm左右的砂垫层，层面要水平，将沉降板放在砂垫层上，管顶应低于压实面5～8cm，随即测量管顶至底板的高差，还土夯实至管顶，并测量管顶标高(初读数)，当第二层土施工完毕后，在管顶位置接上第二节钢管。观测时，每节管的顶面有上、下管顶标高，下节管顶面标高用于计算第一次沉降量，上节管顶标高作为下次计算沉降量的数据，循序逐节升高，重复上述工作。埋设时作好施工记录。1010(a)(b)图2.14沉降板示意图测斜管是一种可精确地测量沿垂直方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器，拟采用目前广泛应用的CXG70型高精度测斜管〔规格70，外径：Φ70，内径：Φ59，导槽宽：5.4，导槽深：2，管长：2m或4m，壁厚偏差：≤14%，导管扭角：≤0.2°/m〕。图2.17测斜管1、钻孔：钻孔要求:定位准确；倾斜度小于1度；钻孔直径与测斜管匹配(比测斜管略大，一般采用φ146)。2、检查测斜管：下管前必须对测斜管进行检查。对外观质量较差、受力后弯曲变形、老化、受损的不合格管子，予以报废，底部测斜管用闷头封好，以防泥浆进入。3、下管准备：下管前计算好长度、节数。接头处打好自攻螺丝导孔(导孔直径比螺丝直径略小)。并准备好下管时固定用的麻绳或卡口。4、下管：用经纬仪确定导向槽的方向〔与公路橫断面平行〕，逐节连接下管。将测斜管逐节组装井放入钻孔内。测斜管底部装有底盖，可将侧斜管内灌入适量平衡水，扶正管身，铅直缓慢压入钻孔内，当上浮力太大或钻孔缩孔时，应适当施加压力，但不可将测斜管压弯。要求侧斜管底部埋入相对硬层或30m以上，下入钻孔内预定深度后，即向测斜管与孔壁之间的间隙由下而上逐段灌浆或用砂填实，固定测斜管。另外，根据现场实际情况，孔位可以进行适当的调控。安装或埋设时，应及时检查测斜管内的一对导槽，其指向是否与欲测量的位移方向一致，并应及时修正。5、测斜管检查：测斜管固定完毕后，用清水将测斜管内冲洗干净，如果条件允许，可用测头模型放人测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，以检查导槽是否畅通无阻，滚轮是否有滑出导槽的现象。如果没有测头模型，可用缓慢速度将测头放入，如遇阻碍，立即拔出测头，对该测管进行必要处理或废弃重新安装，由于测斜仪的测头是贵重的仪器，在未确认测斜管导槽畅通时，应谨慎放入真实的测头。6、孔壁回填：①当测斜孔较浅(一般小于20m)，且埋管与观测时间间隔较长(大于两个月)时，采用细砂回填和自然塌落消除孔壁空隙。细砂回填时用长钢筋捣动，且间隔一定时间加砂，到达真正密实。②当测斜孔较深，或埋管与观测时间间隔较短，此时应采用孔壁注浆的方法。孔壁注浆有管外注浆和管内注浆两种方法。管外注浆是在管壁外下注浆管，然后用水泥浆泵注入水泥浆。管内注浆那么是采用特殊的注浆闷头，将其安装在测斜管底部，然后在管中接上注浆管，由下向上注入水泥浆，直至水泥浆溢出地面。7、孔口设置：测量测斜管顶端坐标及高程，安装保护盖，测斜管四周砌设混凝土墩，并做好标志。8、埋设记录：量测测斜管埋设记录包括：工程名称、测斜孔编号、孔深、孔口坐标、高程、测斜管导槽方位、导槽方向、管径、主要埋设人员、日期等，并及时做好孔口保护装置，作好记录。9、测量时，将活动式测头放人测斜管，使测头上的导向滚轮卡在测斜管内壁的导槽中，沿槽滚动，活动式测头可连续地测定沿测斜管整个深度的水平位移变化，如图2.18所示。图2.18测斜管测量原理与仪标埋设示意图孔隙水压力计采用钻孔埋设法，按照标准所规定的“一孔单只孔压计”法进行，钻孔至设计要求深度后(预留30cm)，将孔隙水压力探头压入设计深度原状土层中，再向孔内放粘土封孔，重复上述步骤，完成所有孔隙水压力计埋设。具体步骤如下：1、埋设前的准备(1)将透水石放入净水中煮沸2h，排除孔隙内气泡和油物，煮沸后泡在其中，防止露出水。(2)在探头电缆上编号，保证牢固。(3)准备回填材料，膨胀土泥球，止水环等。2、钻孔(1)钻孔使用干钻法，直径为108～146mm。(2)埋设测头时封孔应特别细心。(3)禁止用水冲成孔。3、测头埋设⑴测试探头在零压力时的初始频率。⑵用塑料袋将测头带水送到钻孔边，将其连接到钻杆上。⑶测头送入孔内水位下后将绳子上提，测头穿过塑料袋继续下放就位。⑷测头定位后，向钻孔中倒入干净中粗砂，将测头埋入砂中。⑸投放泥球，封孔。埋设时孔隙水压力计应紧密贴合测点土层，采用高液限粘土泥球封孔密闭，使测点土层水与上部土层孔隙水完全隔绝。⑹孔压计埋设好后，将测头电缆线引出地面，外引电缆应编好测点号码，而后集中穿入硬塑料管埋入电缆沟，引出路基到观测房或观测箱内，必要时在电缆沟旁作好标记，以防施工时截断电缆。⑺填写好钻孔的详细记录表，内容包括:工程名称、测点编号、测头编号、型号、埋设位置、测头初始频率、埋设人员、日期等。4、测试孔压计埋设好后，应及时采用接收仪器检查孔压计是否正常，如发现异常，应查明原因及时修正或补埋。(1)检查测试仪器是否正常。(2)检查各测头编号，逐一接通测试。(3)作好记录，绘制P-U-T过程线。5、孔压计埋设见图2.19。图2.19孔压计埋设示意图由于监测仪器外露路堤外表，在施工过程中极易遭受施工车辆、压路机等碰撞和人为损坏，尤其在第二阶段监控时，路面施工必然会破坏外表沉降板、测斜仪、边桩等监测仪器。因此，必须采取有效措施加以保护和及时修复。对测点标杆露出地面的局部设置保护装置。在路面施工期间采取严格的防护措施，一旦发现标杆受拉或移位，立即修复，并复测，保证观测数据的连续性。1．断面处竖立标示牌，尽量减少外露测杆数量，沉降板观测标杆易损坏，采取双层护管保护，并在标杆上竖有醒目的警示。除沉降观测标外，其它监控仪器均引到坡脚外进行监测；外露沉降标杆先用φ8cm，再用φ20cm套管加以保护，标杆露出路基面高度不宜大于50cm。2．临时水准点、沉降位移校核基点应设在路堤荷载影响范围外，用无缝钢管或预制混凝土桩打入一定深度的硬土层中，四周采用现浇混凝土加以固定。3，为保证监控的连续性，监控设施一旦遭受碰损，施工标段应保护好现场，并立即通知监控方，协助我方进行修复、复测，并根据合同金额赔偿因此而造成的损失。4．在第二阶段监控，监测断面处需进行路面施工时，必须通知监控单位到场，对监控设施进行现场保护及修复、复测。5．仪器埋设后请业主一起向施工单位交底，宣传软基监控的意义及保护监控仪器的重要性。6．建议业主联合监理、监控单位及各施工单位制订仪器保护的奖惩措施，经审核后，以业主名义形成文件，发放至每个标段及监理处，并由业主贯彻落实奖惩办罚。3观测方法与实施细那么采用几何水准测量法进行沉降观测，采用精密水准仪和铟钢尺测量。1、水准仪及水准尺二等水准测量仪器采用Sl型精密水准仪，配用铟钢水准尺。水准仪各局部转动要求灵活，望远镜制动、微动螺旋作用应可靠，调焦镜运用及目镜调节不能有明显的晃动现象。每次观测前除检验圆水准器、十字丝位置正确性、自动安平水准仪补偿器灵敏度等工程外，必须正确进行i角的检验。Sl型水准仪i角不应超过15"。水准尺必须牢固无损，尺底不应有松动，尺面不能有弯曲，水准尺装圆水准器。2、沉降观测的外业为了提高沉降观测精度，按以下要求进行操作：⑴每期观测做到四个固定:①固定观测人员；②固定仪器及水准尺；③固定后视尺读数；④固定测站及转点。由于沉降量由两期观测高程之差求得，每次观测的高程即使有误差，只要固定仪器，i角校正到很小，不等差引起的高程误差可以在两期高程相减中给予消除，所求得的沉降量是正确的。⑵观测时使用尺垫，严禁用砖石或不设尺垫作为转点。⑶一测站观测高差必须用基、辅面读数，各项限差及路线允许闭合差到达二等水准要求。⑷每次观测结束后，及时填写沉降观测记录〔见下表〕。表中本次沉降量一栏，"正"号表示下沉；"负"号表示上升。⑸为了便于分析，在记录手薄中填上观测时的荷载名称。3、沉降观测的成果整理成果整理时，首先检查手薄中的数据是否正确，观测限差是否符合要求，文字说明是否齐全。然后将数据填入表中，计算两期的沉降量和累计沉降量。为了清楚地表示时间、填土高度和沉降量之间的关系，同时绘制沉降点的时间～填土高度～沉降量关系曲线。采用全站仪进行边桩位移的观测。〔1〕测斜管的工作原理目前测量土体内部发生水平向位移及其方向大多使用测斜仪。。测斜管的工作原理是根据摆锤受重力作用为根底测定以摆锤为基准的弧角变化，从而计算土体在不同高程的水平位移。当土体产生位移时，埋入土体中的测斜管随土体同步位移，测斜管的位移量即为土体的位移量。一般先在土体中埋设一竖直、互成900四个导槽的管子(PVC塑料管)管子在土体中受力后发生变形，这时将测斜仪探头放入测斜管导槽内，放入测斜管内的活动测头，每间隔一定距离测出的量是各个不同分段点上测斜管的轴与垂直线的夹角倾角变化ΔXi，而该段测管相应的位移增量ΔSi为：ΔSi＝Li·SinΔXi，式中Li为各段点之间的单位长度。测得各分段位移后，可由测斜管底部或顶部为基准开始累加，求得任一高程处的实际位移数值。当测斜管埋设的足够深时，管底可以认为是位移不动点，管口的水平位移值Δn就是各分段位移增量的总和：在测斜管两端都有水平位移的情况下，就需要实测管口的水平位移值Δ0，并向下推算各测点的水平位移值Δ，即：测斜管可以用于测单向位移，也可以测双向位移。〔2〕测斜管测量侧向位移为保护测斜管测头的平安，有条件可在测量前先用测头模型下入测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，检查测斜孔及导槽是否畅通无阻。如果无测头模型，应缓慢将测头放入测斜管底部；联接测头和测读仪，检查密封装置、电池充电量、仪器是否工作正常。将测头插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓慢下至孔底，测量自孔底开始，自下而上沿导槽全长每隔一定距离〔通常为0.5～1.0m〕测读一次，每次测量时，应将测头稳定在某一位置上。整个高度测量完毕后，将测头旋转180度插入同一对导槽，按以上方法重复再测量一次，两次测量的各测点应在同一位置上，此时各测点的两次读数应是数值接近〔绝对值不超过20〕、符号相反。如果测量数据有疑问，应及时补测。用同样方法可测与其垂直的另一对导槽的水平位移。一般测斜仪可以同时测量相互垂直两个方向的水平位移。〔3〕观测的技术要点是:测斜仪探头预先率定，数据采集仪、电缆等预先检查合格。尽量采用同一人、同一仪器观测同一测斜孔，且将电缆放置在同一槽口处观测。每次观测时，先将探头放入孔中一段时间，以消除温差影响。同一轴线正反向读数偏差不得大于规定要求，偏差过大时应进行复测，复测后偏差仍过大时应停止观测，寻找原因并及时纠正。观测时及时做好记录，检查合格前方可收线。每次观测时，同时测量测斜管孔口高程。〔4〕侧向位移观测资料的整理侧向位移观测记录及整理内容包括：工程名称、测斜孔编号、平面位置和导槽方位、水平位移实测值、最大位移值及发生的位置与方向、位移开展速率、观测时间。由观测数据绘制位移～深度曲线。绘制位移曲线以孔底为基准点。孔隙水压力测试采用国产振弦式孔隙水压力仪，采用频率计直接测读。振弦式孔隙水压力仪由探头、电缆、频率读数仪组成。振弦式孔隙水压力探头由压力传感器、透水石构成。压力传感器由承压膜、钢弦、壳体、屏蔽电缆等组成。当土体孔隙中的有压水通过透水石作用在承压膜上，使其产生变形从而引起钢弦应力发生变化，振弦的自振频率也相应发生变化。孔隙水压力与振弦频率的关系为：u=k(f02-f12)式中：U——孔隙水压力，KPa；K——系数，由室内率定；f0——零压力下钢弦的自振频率，HZ；f1——某时刻压力下钢弦的自振频率，HZ。电缆采用护套二芯屏蔽电缆，抗拉，抗干扰，防水绝缘性好。采用进口高精度水准仪观测，并在路基填筑完成后增加配测微器、铟钢尺进行观测读数，以到达二级中等精度的几何水准测量要求。为减少误差，提高观测精度，每次观测应做到四个固定。在根本相同的环境和条件下进行观测。对于监测所需埋设的器材如沉降板、测斜管、孔隙水压力测头、电缆连线等，均选购性能稳定、质量优良、精密度高的器材，以满足长期监测对使用年限的要求。每次观测前对水准仪、频率计等仪器进行检测，不符合精度要求的仪器不使用，以减少仪器造成的误差。外表沉降标及水准基点埋设在通视良好的位置，上覆浮土应人工压实，连续2～3次观测，将数据比照分析，直至判断可作为观测初值为止，才开始正式观测。使用高精度水准仪，采用两次观测，两次读数之差大于1mm时必须重新观测，直到观测数据符合精度要求。孔隙水压力、测斜管埋设钻孔要用粘土密封，并回填密实到孔口，待埋设时引起的超孔隙水压力消散及被扰动的土体稳定后，才可测读初始数据。孔隙水压力电缆线须引到固定位置用塑料管进行密封，防止电缆老化引起观测误差。保持原始数据完接，当天测量数据当天整理。4监测工期软基监测分3个阶段，总共24个月。第一阶段：开始路堤填筑到完成时，预计12个月；第二阶段：恒载预压期，预计6个月；第三阶段：路基卸载、路面施工结束，预计6个月；5信息反应、质量体系监测中严格遵守技术人员现场监测制度，保证监测数据的可靠性。当所测结果指标接近或超过警戒值时，应及时分析其中原因，且跟踪测量，找出变形开展趋势，并协同业主、监理方及施工单位共同准备补救措施。外业收集的数据严格按照事先打印好的表格填写。每次观测结果一般在第2天以文字形式提交给业主，假设有异常情况发生，那么在跟踪观测的同时，及时向业主通告有关监测结果。监测单位监理单位监测单位监理单位施工单位设计单位业主我单位将严格按照设计及相关标准要求，按监测方案编写监控细那么，并组织实施监测。保证数据的真实可靠，及时计算分析监测资料，并将监测结果及时向业主反应，并向监理、设计及施工等有关各方作信息通报。设计、施工及监理单位之外第四方独立监测监控的意义在于：①用富有类似工程监测经验和理论水平的专业监测单位进行本工程的施工监测，可有效地掌握控制本工程施工中的各种数据，从而指导施工方改良施工方法，控制施工进度，进行信息化施工；②专业监测单位进行本工程的施工监测，能及时快捷的掌握软基处理效果、准确地推算工期；③可有效地防止主观倾向，真实客观地反映工程处理效果，起到对工程施工监督及制衡的作用，从而提高施工质量。收到投标邀请书文件后，我单位即组织工程学院二十余位专家、教授对地质资料、软基处理方案、沉降监控进行了专题研究，并编制出本监测方案。为了保证该检测工程高质量完成，在今后实施中将由一名高级职称技术人员为工程主管，一名高级技术人员为工程副主管，共同负责对本工程实施全过程的指导与催促，由4～5名高级技术人员组成监测技术小组，确保现场有3名高级技术人员。采取一人牵头分项负责的方法，组织现场测试及资料整理与分析，形成意见后提交业主。其组织机构如下：工程主管工程主管表层沉降板监测小组水平位移监测小组孔隙水压力监测小组测斜监测小组技术组进行资料汇总、分析审核人〔技术负责、工程主管〕业主为加强监控工作的领导和协调工作，保证监控工作顺利开展，应成立由业主、监理、监控和施工单位组成的“软基监控工作小组”，在业主直接领导下，专门负责全线软基监控相关事宜。其组长由业主派人担任，由施工、监理、监测单位分别负责现场的施工沉降监测、监理方沉降观测、监控方沉降监测。在本监测方案征得业主同意后，应及时向监理、施工单位进行交底，并征得他们的支持、理解、配合。针对本工程的施工监测，我单位给予了高度重视。为了能到达有效指导路基平安、快速填筑、动态地探明加载期路基的稳定性，且为后期卸载提供可靠依据，我单位将选派有丰富监控经验的技术人员担任本次监控任务。根据本工程施工进度需要，将拟先后派驻20余人参与本监控任务，主要监控技术人员见表5.1，表5.1参加本工程的主要技术人员一览表序号工程中任职姓名职务/职称工作时间1工程主管程新文教授、博导1982工程副主管陈性义副教授1993技术负责明祖涛副教授195测量负责徐景田副教授1982．36孔压测斜负责唐朝晖副教授1982．77边桩位移负责刘日生工程师1984．78沉降分析黄景湖教授1986．79GPS定位黄海军副教授1994．710边桩位移观测陈刚高级工程师1993．311行政主管吴越霞讲师1997．712资料整理分析黄莉讲师1994．713仪器维护刘日生讲师1998．714测斜胡学军工程师1984．715野外观测赖祖龙工程师1998．716野外观测罗昀工程师.2002．717野外观测赵李剑助工2004．718野外观测万保峰助工2004．7注：另投入技术工人6人。首先必须弄清地质情况，了解施工要求，理解设计意图后，制定详细监测工作布置方案〔细那么〕，待业主审批后，按方案细那么要求进行准备工作。仪器埋设就绪后，监测小组成员严格按照制订的方案进行监测。在监测仪器调试正常后，施工单位按“薄层轮加法”进行填土施工。填土后，立即进行动态跟踪观测，经监控小组判别，反应路堤稳定信息，假设监控指标超标，那么报监控领导小组，采取相应的停卸载等措施。在取得强度增长规律后及时提出调整填土方案，总结本阶段监控成果，向业主汇报。监测工作是指导路基平安稳定填筑到设计高度的根底，监测设施的保护就显得尤为重要。施工单位务必做好现场指挥管理工作，发现仪器损坏及时通知监控单位，并协助其进行仪器的恢复和复测工作。监控单位将仪器实际损坏数量统计成表，每月上报业主确认，并由业主形成文件下发给各施工单位，其赔偿费用按合同金额在下个月支付给监控单位，从而确保监测数据更有效的指导路基填筑。6试验资料整理及监测成果监控资料要求当天整理及时分析，形成监测报告，并将监测成果反应给业主或监控领导小组，由监控领导小组通报给设计、监理和施工单位，以便加强对填土施工的指导和控制。每周向业主提交1份观测资料表格，通报观测情况及初步意见，供参考使用。每月向业主提交一份监控报告，并在监控工作完成后2个月内提交最终总结报告。也可根据工程施工进度情况，按业主的要求及时提供阶段分析报告。一般每周汇报一次，如发现异常，及时将结果汇报，具体要求如下：〔1〕沉降板：绘制沉降时程曲线，根据沉降速率提供合理的加载速率，推算最终沉降量固结度、剩余沉降及沉降差，提出合理的卸载时间。〔2〕边桩位移和测斜：绘制位移时程曲线，根据位移速率提供合理的加载速率，分析路基整体稳定性。〔3〕孔隙水压力：绘制孔压时程曲线，根据孔压荷载比分析提出合理的加载速率、推算固结度、提出合理的卸载时间。a、各类监控成果表b、沉降观测：沉降速率～时间、荷载变化关系曲线c、地面位移：水平位移～时间、荷载变化关系曲线d、土体内部垂直、水平位移:垂直、水平位移随深度变化曲线e、孔隙水压力观测：孔隙水压力～时间、荷载变化关系曲线f、监控分析报告工后沉降预测一直是岩土工程界的一大难题。为提高工后沉降的预测水平，本监测工程除按常规方法进行施工监控、沉降预测外，拟加强多学科联合攻关，在沉降机理与数理统计两方面深化工后沉降预测专项研究，力争能有所突破。在外业取得监测数据后，应及时用JTJ017—96标准规定的方法进行分析整理，同时利用本行业内共同认可的计算方法〔如Asaoka法和指数曲线法〕进行计算比照，从而得出较为科学的成果。当所测结果指标接近或超过警戒值时，应及时分析其中原因，且跟踪测量，找出变形开展趋势，并将结果及时向相关单位反应。观测结果一般在第2天以书面形式提交，如有异常，那么应在跟踪观测的同时，及时向各方通报。表6.1汉洪高速公